(57)【要約】【課題】通信機器の通信処理負荷を監視し、過負荷状態検出時に通信機能を制御して、通信処理による過負荷状態を改善し、通信機能以外の機能の提供を保障すること。【解決手段】自送信部２と、通信負荷状態判定部３と、通信制御部４とを備え、自送信処理情報を用いて、通信処理負荷を監視し、適切な通信制御することにより、通信処理の過負荷状態を改善でき、通信機能以外の機能の提供を保障できるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自宛に通信データを送信する機能を備える通信機器であって、
自宛通信データを送信する自送信部と、
前記自宛通信データの送信状態より通信機器の通信負荷状態を判断する通信負荷状態判定部
とを備えた通信機器。
【請求項２】
請求項１に記載の通信機器であって、
前記自宛通信データは、前記通信機器自分自身への特殊なループバックフレームを用いることを特徴とする通信機器。
【請求項３】
請求項２に記載の通信機器であって、
前記自送信部が前記自宛通信データを送信する際、前記通信機器の従来送信機能を利用して送信することもできるし、従来送信機能とは別の送信機能を設けて送信することができることを特徴とする通信機器。
【請求項４】
請求項２に記載の通信機器であって、
前記自送信部は、ＰＨＹレイヤより自宛通信データ送出することができることを特徴とする通信機器。
【請求項５】
請求項２に記載の通信機器であって、
前記自送信部は、ＭＡＣレイヤより自宛通信データ送出することを特徴とする通信機器。
【請求項６】
請求項２に記載の通信機器であって、
前記自送信部は、ＩＰレイヤより自宛通信データ送出することもできることを特徴とする通信機器。
【請求項７】
請求項２に記載の通信機器であって、
前記自送信部は、ＴＣＰとＵＤＰレイヤより自宛通信データ送出することを特徴とする通信機器。
【請求項８】
請求項１に記載の通信機器であって、
前記自宛通信データの送信状態情報に、送信成功か否か、あるいは送信に要する時間の少なくとも１つを含むことを特徴とする通信機器。
【請求項９】
請求項１に記載の通信機器であって、
前記自送信部は、送出した自宛通信データの送信状態情報を収集し、通信状態判定部へ通知することを特徴とする通信機器。
【請求項１０】
請求項１に記載の通信機器であって、
前記通信負荷状態判断部にて判断した負荷状態に応じて、前記通信機器の通信機能を制御する通信機能制御部を有することを特徴とする通信機器。
【請求項１１】
請求項１０に記載の通信機器であって、
前記通信機能制御部は、前記通信機器が過負荷状態になった場合、前記通信機能を抑制し、また、前記通信機器の過負荷状態が緩和した場合、前記通信機器の通信機能を元の状態へ戻すことができることを特徴とする通信機器。
【請求項１２】
請求項１に記載の通信機器であって、
前記自送信部より送信された自宛通信データを受信する自宛受信検知部を更に備えることを特徴とする通信機器。
【請求項１３】
請求項１２に記載の通信機器であって、
前記自宛受信検知部は、前記自宛通信データの受信状態情報を収集し、通信状態制御部へ通知することを特徴とする通信機器。
【請求項１４】
請求項１２に記載の通信機器であって、
前記自宛通信データの受信状態情報として、少なくとも前記自宛通信データを送信してから受信するまでの時間を含むことを特徴とする通信機器。
【請求項１５】
請求項１に記載の通信機器であって、
通信状態判定部は、前記自宛通信データの送信状態情報および受信状態情報よる前記通信機器の通信負荷状態を複数の負荷状態として判定することを特徴とする通信機器。
【請求項１６】
請求項１に記載の通信機器であって、
通信制御部は、通信状態判定部により判断された負荷状態に応じて、前記通信機器の通信機能を制御することを特徴とする通信機器。
【請求項１７】
請求項１に記載の通信機器であって、
通信制御部は、前記通信機器の通信機能として、受信機能と送信機能の内、少なくとも受信機能を制御することを特徴とする通信機器。
【請求項１８】
請求項１７に記載の通信機器において、
前記通信制御部は、受信機能の制御手段として、受信処理のレート制御、あるいは受信処理の禁止処理の少なくとも１つの制御手段を用いることを特徴とする通信機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自宛に通信データを送信する機能を備えた通信装置である。
【背景技術】
【０００２】
従来からある装置に、インターネット等のパケットネットワークに接続する機能を追加する傾向が年々に強まっている。これに伴って、従来の非パソコン機器にネットワーク通信機能を追加することが必要となっている。
【０００３】
ネットワークプロトコルでは、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．３規格準拠のイーサネット（登録商標）が代表例として挙げられる。
【０００４】
イーサネット（登録商標）はパケット送受信網であって、イーサネット（登録商標）に接続している受信機器にとって、どんなパケットがどんな時に到来するか予想できず、パケットが受信機器の本来処理能力より膨大量なパケットが到達した場合、機器側の正常動作を保障することが困難である。
【０００５】
具体的には、装置がネットワークに接続され、その装置宛てのマルチキャストやブロードキャストによって、パケットが大量に発生する可能性がある。また、ポートスキャン、ＤｏＳ（Ｄｅｎｉａｌ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）攻撃等のトラフィックが発生することもある。一方、通常の場合では、ネット家電のような装置には、低能力プロセッサや少ないメモリなどのリソースしか搭載されない。上述の状況において、予測不能な大量パケットを装置が受信した場合、機器が機器本来の機能を提供できなくなる可能性がある。
【０００６】
また、装置がＡＶ（Ａｕｄｉｏ−Ｖｉｄｅｏ）機器等のリアルタイム性が要求される通信処理を行う場合には、一般に通信処理の優先度は他の機能より高く設定されている。従って、過量のパケットを受信すると、装置のプロセッサは通信処理に大半に使われ、他の機能（例えば、ボタンの押下に対するＧＵＩ処理など）は遅延される、或いは全く動作できない恐れがある。
【０００７】
このような課題を鑑みて、以下の従来技術（特許文献１）が提案されており、特許文献１には、システム負荷を検出する機能を設けたファクシミリ装置が開示されている。このファクシミリ装置では、機器の処理モードに応じて通信負荷値をあらかじめ設定し、処理モードの識別によって、通信の負荷を検出する。また、システム負荷の閾値を超えてない範囲に、最高速度でデータ転送処理を行い、通信制御や記録制御を実行していること等によりシステム負荷が重い場合には、データの転送速度を低下させる。このようにシステム負荷を分散させることにより、効率的なデータ転送を実現している。
【特許文献１】特開平９−１１６７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１で開示されている技術では、ファクシミリ装置は、通信外の機能の動作状態により、システム負荷を算出し、自らのデータ送信速度を決める。一方、イーサネット（登録商標）のようなパケット通信網を利用する場合、パケット送信側の送信レートをパケット受信側は制御できない。また、ネットワークからのパケット到来は予想できないため、あらかじめ処理モードによりシステム負荷を設定することができない。従って、特許文献１の従来技術は、機器が受信処理する場合に、どのように通信負荷を検出し、適切な通信制御を行うかという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、ネットワークから大量パケットを受信した場合、通信機器が通信処理により過負荷状態になることを検出し、適切な処置をし、通信機器の過負荷状態を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の通信機器は、自宛通信データを送信する自送信部と、前記自宛通信データの送信状態より通信負荷状態を判断する通信負荷状態判断部と、前記通信機器の通信機能を制御する通信制御部を有し、前記通信機器の過負荷状態を検出し、適切な通信制御を行う。
【００１１】
また、本発明の通信機器は、自宛通信データの受信を検知する自宛受信検知部を更に備えることで、より細かなレベルで過負荷状態を検出することが可能である。
【００１２】
また、本発明の通信機器は、制御された通信機能を復帰する通信復帰部を更に備えることで、前記通信機器が制御された後、負荷状態が緩和した場合、前記通信機器の通信機能が通常状態に戻ることが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、外部から大量通信データによる通信処理の過負荷状態を検出でき、通信負荷状態に応じて、通信機器の通信機能を制御し、通信機器の負荷状態を改善でき、通信処理過負荷状態が緩和した場合通信機器の通信機能を復帰することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における通信機器のブロック図である。図１の通信機器１は、負荷監視機能を有するため、通信機器従来の通信部５以外、自送信部２、通信負荷状態判定部３、通信制御部４を新たに備えている。
【００１６】
通信部５は、受信機能部５１と送信機能部５２で構成されている。
【００１７】
通信部５は、ネットワーク６と接続し、外部とのパケット送受信を行う。自送信部２は送信機能部５２を利用し、自宛パケットを送信する。送信された前記自宛パケットは、受信機能部５１を通じて受信される。通信部５がネットワーク６からパケットを受信している間には、自送信部２から送信された自宛パケットを受け付けない。
【００１８】
自送信部２は、所定周期で定期的に自宛パケットを送信機能部５２へ送出し、自宛パケットの送信状態の情報を送信機能部５２から収集し、通信負荷状態判定部３へ通知する。
【００１９】
なお、前記所定周期は、前記通信機器へあらかじめ設定しておいても良いし、ユーザに使用時に設定してもらっても良い。
【００２０】
通信負荷状態判定部３は、自送信部２からの通知情報に基づき、通信機器１の通信処理が過負荷になっているか否かを判断する。
【００２１】
通信負荷状態判定部３に判断された負荷状態の結果は、通信制御部４へ通知される。
【００２２】
通信制御部４は、通信負荷状態判定部３より判断された通信機器１の負荷状態に応じて、通信部５の受信機能部５１の受信機能を抑制したり、遮断したりする。
【００２３】
また、通信制御部４は、必要に応じて通信部５の送信機能部５２の送信機能を制御しても良い。
【００２４】
具体的には、図２〜７を用いて説明する。
【００２５】
図２は、通信部５の処理層別内部構成のブロック図である。通信部５の内部では、ＰＨＹ処理部５０１と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）処理部５０２と、ＩＰ処理部５０３と、ＴＣＰ／ＵＤＰ処理部５０４と、通信アプリ部５０５で構成される。ＰＨＹ処理部５０１と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）処理部５０２と、ＩＰ処理部５０３と、ＴＣＰ／ＵＤＰ処理部５０４とは、自送信部２からの各レイヤに対応する自宛パケットを受け取ることが可能である。
【００２６】
通常の実装では、ネットワーク６から通信パケットの到来が予測できないため、通信部５では、送信処理より受信処理が優先的に実行される。つまり、通信機器１が受信中に通信アプリ５０５から送信要求があっても、送信処理が直ちに実施されない。また、通信機器１が送信中に、ネットワーク６からパケットを受信したら、送信処理がいったん中断され、パケットの受信処理を先に行う。
【００２７】
受信処理では、ＰＨＹ処理部５０１→Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）処理部５０２→ＩＰ処理部５０３→ＴＣＰ／ＵＤＰ処理部５０４→通信アプリ５０５の階層順に処理する。送信処理では、受信処理の階層順と逆の順で処理する。
【００２８】
以下、上述のように送信処理より受信処理のほうが優先度が高い通信機器において、説明する。
【００２９】
図３は、通信部５と自送信部２の連携動作を示す図である。通信部５の受信機能部５１は、ネットワーク６と接続されており、外部からのパケット６１が到来した場合、パケット受信を行う。自送信部２は、タイマハンドラより実施され、送信機能部５２を通じて、自宛パケット５３を送出する。タイマハンドラは、通信部５の受信機能や送信機能より高い優先度を持っており、所定周期で、自宛パケット５３を送出することができる。なお、各レイヤ自送信は、マルチタスクＯＳの周期タイマハンドラで実施しても良い。前記所定周期は、通信機器１に予め設定しても良いし、ユーザが使用時に設定しても良い。
【００３０】
図４は、自送信部２動作フローチャート図である。
【００３１】
図４において、ステップ２−１は、所定周期で、周期ハンドラが起動される。ステップ２−２では、周期ハンドラが起動された後、送信機能部５１へ自宛パケット５３送信要求を出す。ステップ２−３では、送信機能部５１より、自宛パケット５３をタイムアウト時間付きで送信を開始する。上述タイムアウト時間は、通信機器１に予め設定しても良いし、ユーザが使用時に設定しても良い。この状況において、通信部２がネットワーク６よりパケット６１を受信中の場合は、自宛パケット５３の送信が直ぐに実行されなく、この状態が続くと、上述のタイムアウト時間が過ぎた際、ステップ２−４で送信ＮＧと判断する。そうすると、ステップ２−５−２では、通信負荷状態判定部へ自送信ＮＧ状態を通知する。また、上述のタイマオウト時間内に、自宛パケットが送信できた場合、ステップ２−４で送信ＯＫと判断する。この場合、ステップ２−５−１は、前記自宛パケットの送信遅延時間を通信負荷状態判定部へ通知する。自送信ＯK／ＮＧ状態と送信遅延時間は、自送信状態の情報となる。図５は、前記自送信状態情報を示すフォーマットの一例である。ステップ２−６では、タイマハンドラの処理が終了する。
【００３２】
通信負荷状態判定部３は、マルチタスクＯＳの周期ハンドラで実施され、周期的に通信負荷状態の判定を行う。図６は、通信負荷状態判定部３の動作フローチャートである。図６において、ステップ３−１は、所定周期で、タイマハンドラが起動される。ステップ３−２では、自送信部２から得られた送信状態の情報で、通信機器１の通信負荷状態を判断する。ステップ３−２にて判断した結果で、送信ＮＧの場合、ステップ３−４−１で通信過負荷と判定する。ステップ３−３では、ステップ３−２にて判断結果が送信ＯＫの場合は、送信遅延時間と所定閾値を更に比較し、送信遅延時間が所定閾値を超えた場合は、ステップ３−４−２にて通信過負荷と判断する。また、ステップ３−３では、送信遅延時間が所定閾値を超えない場合は、ステップ３−４−２で通信負荷正常状態と判断する。ステップ３−５で通信制御部へ通信負荷状態の判断結果を通知する。ステップ３−６にてタイマハンドラを終了する。
【００３３】
上述の通信負荷状態判定部３は、マルチタスクＯＳのタスクで実施されても良い。
【００３４】
通信制御部４は、周期ハンドラ実施され、通信負荷状態判定部３からの通信負荷状態の判断結果に応じて、通信制御を行う。
【００３５】
図７は通信制御部４の動作フローチャート図である。図７において、ステップ４−１にて、タイマハンドラが起動される。ステップ４−２では、通信負荷状態判定部３からの判定結果を受け、現負荷状態と前負荷状態が一致するか否かを判断する。現負荷状態と前負荷状態が一致する場合は、ステップ４−５へ遷移し、タイマハンドラは終了する。現負荷状態と前負荷状態が一致しない場合、ステップ４−３にて、現在負荷状態が過負荷状態になっているか否かを判断する。現在負荷状態が過負荷状態になっている場合は、ステップ４−４−１にて、受信機能を停止する。現在負荷状態が過負荷状態になっていない場合は、ステップ４−４−２にて、受信処理を再開する。最後に、ステップ４−５にて、タイマハンドラが終了する。
【００３６】
なお、通信制御部４は、ハードウェアタイマハンドラやマルチタスクＯＳのタスクで実施されても良い。また、ステップ４−４−１とステップ４−４−２にてフィルタ処理による受信機能の抑制とフィルタ処理の解除を実施しても良い。
【００３７】
更に、上述の自送信部２と通信負荷状態判定部３と通信制御部４は、１つのハードウェアタイマで実施されても良い。
【００３８】
通信機器１において、上述の各機能部のスケジュール優先順位は、図８に示す。
【００３９】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施形態２の通信機器ブロック図である。図９において、図１〜図７と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００４０】
図９において、通信機器８は通信機器１より、更に自宛受信検知部７を備えて構成されている。通信機器８において、自送信部２、通信負荷状態判定部３、通信制御部４、通信部５は、実施の形態１と同じ処理を実施するものとする。
【００４１】
自宛受信検知部７は、通信部５の受信機能部５１より自宛パケットを受信したことを検知し、受信した自宛パケットの受信処理時間を通信負荷状態判定部３へ通知する。
【００４２】
通信負荷状態判定部３は、前記自宛パケットの受信機能部５１にて処理される時間を受けると、受信処理時間と閾値を比較する。前記自宛パケットの受信処理時間が閾値を超えた場合は、通信過負荷状態と判断する。前記自宛パケットの受信処理時間が閾値を超えない場合は、通信負荷が正常状態と判断する。
【００４３】
通信制御部４は、通信負荷状態判定部３より通信負荷状態の判断結果を受けると、通信機器８の負荷状態に応じた処置を行う。通信制御部４は、自宛パケットの送信状態情報による判断された通信負荷状態と、自宛パケット受信時間による判断された通信負荷状態とを区別し、通信機器８の通信部５を制御する。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明にかかる通信機器は、自宛通信データを送信する機能を有し、負荷監視機能を持つ通信機器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１における通信機器のブロック図
【図２】通信部５の内部処理層別構成図
【図３】通信部５と自送信部２の連動動作図
【図４】自送信部３の動作フローチャート
【図５】自送信状態情報のフォーマットを示す図
【図６】通信負荷状態判定部３の動作フローチャート
【図７】通信制御部４の動作フローチャート
【図８】本発明の実施の形態２における通信機器のブロック図
【図９】多重レベル負荷監視機能付き通信機器のブロック図
【符号の説明】
【００４６】
１    通信機器
２    自送信部
３    通信負荷状態判定部
４    通信制御部
５    通信部
６    ネットワーク
７    自宛受信検知部
８    通信機器
５１    受信機能部
５２    送信機能部
５３    自宛パケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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